随着地质研究目标趋向于精细化和复杂化,难以通过传统的考察方法获得地质露头精细化的特征参数。多旋翼无人机具有良好的机动性和适应性,可以提供多视角的地质露头影像,倾斜摄影测量技术构建的实景三维模型可以提供精确的三维坐标。地面激光雷达可以快速的采集点云数据,利用点云数据可以快速得到目标物的三维模型,得到精确的量测数据。本文利用多旋翼无人机和地面激光雷达,根据不同的露头参数提取需要、不同露头环境选择合适设备灵活采集数据,构建的三维数字露头最高分辨率可达毫米级,能够还原野外真实场景,实现地质现象解译的精细化和定量化。论文主要工作及结论如下:（1）基于无人机倾斜摄影测量的岩溶缝洞洞外三维模型构建。对无人机上的非量测型相机进行检校,利用检校后的相机采集实验区的影像数据,采用有POS有控制点和有POS无控制点两种方案进行模型构建。在实验区现场、有控制点的模型和无控制点模型上选取一些共同的特征量测其距离,在有控制点模型上和无控制点模型上选取两点控制点量取对应坐标求得两点的方位角,通过精度分析得到通过有POS无控制点的模型上量取的长度和方位角精度满足地质需求。然后根据地质考察对露头参数提取的不同需求和考察环境的不同提出了两种多视角影像采集方法。最后利用倾斜摄影测量技术处理采集得到的影像数据,得到满足地质需求的数字露头,并进行简单的地质现象分析与统计。（2）基于地面激光雷达的岩溶缝洞洞内三维模型构建。为提高地质考察工作的效率考虑考察区的环境,采用标靶作为点云数据的拼接工作,为了得到较好的拼接效果,分析并得出标靶布设和地面激光雷达设备位置摆放的最优形状。点云数据的控制测量利用无人机影像数据成果提供的坐标框架并进行坐标控制。最后利用地面激光雷达设备采集了岩溶缝洞的点云数据并建立洞内模型,利用得到的模型进行简单的地质现象分析与统计。（3）岩溶缝洞洞内洞外一体化数字露头的构建方法。为获得岩溶缝洞数字露头洞内洞外一体化模型,将多视角影像生成的点云数据和地面激光雷达点云数据进行融合,根据不同的融合方法,可分为基于位置的融合和基于特征的融合。对实测数据进行了基于位置和基于特征的融合案例,最终得到岩溶缝洞洞内洞外一体化模型。